Question

10．某同学用如图甲所示电路描绘一个“2.8V、1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，并将实验中得到的数据描在图乙所示的I-U坐标系中．
（1）可供选用的器材有：
A．电压表（0-3V，内阻10kΩ）
B．电压表（0-15V，内阻25kΩ）
C．电流表（0-3A，内阻0.4Ω）
D．电流表（0-0.6V，内阻1.0Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（500Ω，1A）
G．学生电源（直流5V）
H．开关、导线若干
该同学做实验时电压表应选用A，电流表应选用D，滑动变阻器应选用E（填写所选用器材前字母）
（2）该同学在实验中或处理数据时有下列做法或结论，其中正确的是AD．
A．闭合开关S前，应将滑片滑至a端
B．描点后应用折线连接所有描的点
C．考虑电表内阻作用，每次灯泡的电阻测量值均大于真实值
D．由所描点知随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
（3）对应图乙中P点，小灯泡的电阻约为4.5Ω．若用电动势E=2V、内阻r=1Ω的电源串联一个阻值R=3Ω的定值电阻给此小灯泡供电，则小灯泡的实际功率为0.27W．

Answer 1

分析 （1）根据图中数据明确电流和电压的范围，则可得出对应的电表选择；根据滑动变阻器的接法可明确所用变阻器；
（2）根据实验原理及数据处理方法进行分析，从而明确各项正误；
（3）在图象中做出所接电源的I-U图象，图象的交点为灯泡的实际工作点，则由P=UI可求得其功率．

解答 解：（1）由题图乙所描点的坐标数值可知电压表应选择A，电流表应选择D；实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法；应选用最大阻值较小的滑动变阻器E；
（2）A、开关闭合前应使待测部分电压最小，即应将滑片滑至a端，故A正确；
B、描点作图时应用平滑曲线连接，且也不一定要连接所有点；故B错误；
C、因电压表的内阻的影响，使实际电流小球待测电流；故测量值小于真实值，故C错误；
D、由描点情况可知，I-U图象的斜率越来越小；即随着电压的增大，小灯泡的电阻增大；故D正确；
（3）P点对应电压为1.8V，对应电流为0.4A，所以对应题图乙中P点，小灯泡的阻值约为：R_x=$\frac{1.8}{0.4}$=4.5Ω；将定值电阻视为电源内阻，在图乙中作出新电源的I-U图象，两图象的交点即为灯泡的工作点，由图可知，U=1.0V，I=0.27A；则功率P=UI=1×0.27=0.27W．
故答案为：（1）ADE；（2）AD；（3）4.5；0.27．

点评 本题考查了小灯泡伏安特性曲线的描绘以及有关电学实验的基础操作，对于电学实验一定要熟练掌握滑动变阻器的两种接法和电流表的内外接法等基础知识．